横切机论文设计全文(编辑修改稿)

横切机论文设计全文(编辑修改稿)内容摘要：

楞纸板生产线是由连续式的机械组成 ,大部分机械是卷筒型和分切型组成。 瓦楞纸板生产线用于三层、五层或七层瓦楞纸板的生产。 三层瓦楞纸板由一张呈波浪形的瓦楞芯纸外粘一张面纸、内粘一张里纸所组成，一般外面的面纸质量、净重比里纸要好。 而五层瓦楞纸板则由二张瓦楞芯纸、二张里纸和一在张面纸组成。 七层瓦楞纸板依次类推，所以五层瓦楞纸板又称双面双瓦楞纸板，简称双层瓦楞纸板，七层瓦楞纸板又称三层瓦楞纸板，而三层瓦楞纸板又称双面（单 ）瓦楞纸板，仅由一张面纸和一张瓦楞芯纸粘合而成的二层纸板又称单面瓦楞纸板。 生产这种纸板的机器称为单面瓦楞纸板生产线，简称单面机。 另外生产线中还有双面瓦楞纸板机 ,这种纸板机是使单面瓦楞纸板和箱板纸紧密贴合的同时 ,经过加热加工成单瓦楞 (三层 )纸板或双瓦楞纸板或七层瓦楞 ,然后送入分纸压线机 ,然后进入多部加工成型。 表 11 为三层、五层、七层纸板生产线各单机的组成。 各种单机又可根据纸卷的门幅分为 1200mm、 1600mm、 1800mm、 2020mm、 2200mm、 2500mm 等。 对瓦楞机来说，按其楞型又可分为 A、 B、 C、 BC、 D（ BC、 D型为非国标）、 E、 K(K 型为超大型瓦楞 )型等。 除部分单机采用电脑控制外，整个生产线也用电脑控制。 表 11 中所列的各单机的数量并不是一成不变的，为了减少设备投资，许多纸箱厂对上述生产线进行了简化，以三层纸板生产线为例，在面纸的输送中采用了只有一组摆臂装置组成的防纸架（一般放纸架有二组摆臂装置）；而后面一台放纸架中 ,前面 一组摆臂装置供单面瓦楞机使用，后面一组摆臂装置供预热器使用，这样节约了一半 武汉工业学院 毕业设计论文 第 9 页 共 25 页 表 11 瓦楞纸板生产线各单机组成 序号 名 称 三层 五层 七层 备 注 1 放纸架 3 5 7 机械（有轴、无轴）、液压两种形式 2 预热器 1 2 3 3 单面瓦楞机 1 2 3 有导爪、无导爪两种 4 预处理器 1 2 3 5 桥架 1 1 1 6 上纸小车 6 10 14 7 多重预热器 1 1 1 三层为双重五层为三重七层为四重 8 裱糊机 1 1 1 三曾用一套五层用两套七层用三套 9 双面机 1 1 1 采用的平板加热器个数不同 10 加速器 1 仅七层线用 11 轮转切断机 1 1 大部分五层线不采用 12 废纸剔除机 1 1 1 13 纸边粉碎机 1 1 少数五层线不采用 14 纵切压痕机 1 2 2 分机械式、电脑式 15 分纸台 1 1 1 16 横切机 1 2 2 分机械式、电脑式 17 纸板输送机 1 1 1 18 堆积架 1 1 19 制糊装置 1 1 1 三层生产线较为简单 20 气动装置 1 1 1 空压机排气量或数量各不相同 21 输胶管道 1 1 1 输胶管道的数量、长度各不相同 22 供气装置 1 1 1 生产线与供气系统用 量各不相同 23 总轴传动 1 1 1 生产线总轴传动功率不相同 放纸架，并且省去了轮转切断机，废纸剔除架简化或省去了分纸架、纸边粉碎机、纸板输送机、堆积机等辅助设备，从而降低了设备投资。 在有些小门幅的纸板生产线中，甚至省去了纵切机。 图 12为简化后的三层瓦楞纸板生产县的一种形式，加热形式有蒸汽加热和电加热两种。 采用玉米淀粉作粘合剂，切纸结构新颖，范围大，误差小，适用于边远地区小型纸箱厂的使用。 武汉工业学院 毕业设计论文 第 10 页 共 25 页 图 12 简易三层瓦楞纸板生产线 1放纸架 (仅一组放纸装置 )。 2瓦楞机。 3提升装置。 4桥架。 5预热器。 6裱糊机。 7双面机。 8纵切机。 9横切机 除了上述三层纸板生产线外，众多小型纸箱厂广泛使用另一种生产线 —— 单瓦楞纸板生产线，如图 13所示，简称单面机。 主要由 从上层左至下层右端依次由放 纸架、单面瓦楞机、输送过桥、上胶机、粘合烘干机、分纸压线机、横切机、堆码机以及加热系统，制胶系统等主要设备组成。 不同型号和不同数量的设备可组成高、中、低不同档次的三、五、七层瓦楞纸板生产线。 横切机采用单切横切机。 放纸架采用有轴放纸架。 单面瓦楞机采用有导抓形式。 动力有电加热方式 ,煤气加热方 式和蒸汽加热方式。 图 13 单瓦楞生产线示意图 横切机介绍 横切机 (又称双辊刀切纸机、双辊刀切断机 )主要用于纸板的横向裁切，从分切压痕机过来的纸板在纵向 (纸板运动方向 )已被分切成二部分。 为了能同时裁切两种不同规格长度的纸板，一般生产线中采用二套裁切装置 (二个机组 )。 如下图 1— 4 为双组横切机的结构形式，两台机组合并放置在生产线中，纵向过来的纸板被第一套裁切机构裁切后由下部接纸带输出，而第二部分纸板由第二套裁切机构裁切后经上部接纸带输 武汉工业学院 毕业设计论文 第 11 页 共 25 页 出。 两台机组除合并放置外，也可隔开一 段距离放置。 以方便操作人员的调整和维修。 在过去由于电器设备的发展局限型 ,大部分横切机都是纯机械式 ,但是机械结构复杂 ,如双曲柄和无级变速机构 ,这些使机器安装复杂且效率不高。 下图 14和 15 为机械横切机的外形图和结构图。 图 14 机械横切机外型示意图 图 1— 5 横切机结构图 1 一墙板； 2 一进纸辊； 3 一压纸装置； 4 一上刀辊； 5 一下刀辊； 6 一墙板 7 一紧辊。 8 一调节辊； 9 一输送带； 10 一出纸装置 横切机除了常见的机械横切机外，还有电脑横切机。 也就 是这次设计的任务。 从机械结构来说，电脑横切机比机械横切机要简单得多，但电器要复杂得多。 电脑横切机的切刀部分采用螺旋刀装置，也是设计的主要部分。 如图 16 和 17为电脑横切机示意图和结构图。 16 电脑横切机示意图 武汉工业学院 毕业设计论文 第 12 页 共 25 页 17 电脑横切机结构图 1传动系统 2输送带 3润滑系统 4主电机 5输送带电机 横切机主要由传动系统、上下刀辊、双曲柄机构、无级变速器等组成。 机械横切机动力源主要来自总轴，通过无级变速器及齿轮等带动驱动刀辊 轴传送动力，改变无级变速器的速比可得到不同的转速输出，裁切不同长度的纸板。 电脑横切机电器主要由变压器、驱动部、裁切部及电脑控制等四部分组成。 配电箱包括主动力电源开关、驱动部控制回路电源开关、输送带电机控制开关、交流或直流伺服电机电源开关及电脑电源开关等电器元件。 变压器提供驱动部的动力电源。 驱动部接受电脑控制部发来的信号和指令、驱动直流或交流伺服电机，并控制输送带电机、冷却风机电机及油泵马达等，并设有过热保护装置。 裁切部在主电机、传感器、编码器作用下对纸板进行裁切。 电脑控制部接受编码器及其他 电器的输入指令，感应纸板运行速度，经精确计算后控制主电机驱动裁切系统对纸板进行裁切。 电脑横切机的裁切长度可从 500～ 9999mm 范围内无级可调，恒速运行时，裁切精度可达 0． 5～1mm 左右。 但在变速运行中精度不是很高。 横切机的发展 老式的机械凸轮式瓦楞纸板横切机 早期由于瓦楞纸板前段生产机械的速度不是很快，且市场需求量较小，对品质上的要求也不太高，而 且长度规格种类不多，对于横切机系统的要求能顺利的切出产品即可。 故普遍采用机械连杆带动不同凸轮来完成横切的动作，要切不同的长度就必须更换不同的凸轮机构，并借助经验来计算及反复调整轮刀的速度以保障切断面的品质。 但每台机器对于长度的变换，及送料的速度调节范围都有一定的限度，若切纸长短差异很大，则很可能就必须有二台或数台横切机才行，为此须付出的投资代价更高。 老式传统的机械连杆的装置，一般都由一台大马达作原动力，负责带动连杆上的 武汉工业学院 毕业设计论文 第 13 页 共 25 页 所有负载，又因当时大多采用直刀作为刀辊的主要设计方式 (因直刀的同步区域最小，设计凸轮较容 易 )，而其在切纸的一瞬间所需要突发的扭力，以及带动凸轮时扭力发生的变化若过于激烈，将对于整部机械及马达速度的控制产生不良的影响，为增大惯量大多只能采用实心大径度的刀辊，以保证轮刀运行过程当中速度的稳定、及切纸的精度，大惯量的实心刀辊对此种机械式的横切机虽有必要，但因此也提高了马达的功率，若再想提高切纸速度，则马达的功率将需有更高的提升。 综上所述，此类横切机有如下特点及缺陷： 1）应用凸轮控制技术的刀辊横切机方式，在较熟练的技术经验支持下，能完成既定的运动方式，在一定切长调幅范围内也可获得一 定的精度。 2）虽然每种机器对于切纸长度与进料速度允调一定范围，但若需经常变换生产不同规格产品时，必须切换不同的凸轮纽，费时而低效，无力适应多规格、小批量的柔性需求市场；况且为应付不同组合而必需添置许多备用的凸轮组，无疑也提高了整机投资。 3）对于板材越厚，纸质越硬，进纸速度愈快，切纸精度愈高的横切机，常用实心直刀辊是无法胜任其对瞬时冲击权力及速度骤变纳要求，最好的对策是采用空心螺旋刀辊，但限于凸轮设计及制造技术之瓶颈，螺旋刀又不适合采用凸轮机械系统结构。 4）凸轮控制由于磨擦损耗将 不可避免地会造成整机加工精度走失，调整及维护也不便，若从节能要求来看，更是不合乎要求的。 近期发展出的变频器驱动的瓦楞纸板横切机系统 1）应用变频器驱动于模切机控制系统的改造，是前几年适应国内当时环境条件下发展起来的一种暂时过渡模式。 其主要控制方式及缺陷有： (1)传感器把速度与长度信息反馈给上位控制器 (工控机、 PLC或单片机 )，再由上位控制器负责运算有关长度以及速度的资科。 (2)以变频器控制马达运转，若变频器加装编码器反馈装置则变频器对于速度的控制会更好一些，但对于位置的控制则受限于 变频器本身并非真正的伺服系统，所以在响应速度以及精确度上都不理想，故运行的速度无法太高 (当切速要提高时，轮刀将急剧地加速或减速，此动作只有伺服级的驱动器能完成，变频器的误差会很大 )。